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MIT开发石墨烯新制程方法 有机太阳电池输出功率提高约36倍
 

【CTIMES/SmartAuto 报导】   2020年06月15日 星期一

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麻省理工学院(MIT)的研究人员开发出一种新方法,可以改善以CVD制程生长的单层石墨烯之电气性能,该方法可用於生产更高效,更稳定的超轻量有机太阳电池。他们藉由卷对卷转印技术开发透明的石墨烯电极。

由MIT的研究小组所开发的超薄石墨烯片的厚度小於奈米级,可将其用於有机太阳电池专用透明电极。科学家声称,使用他们的方法转印的石墨烯已经取代了常用的??锡氧化物(ITO),并使得所制造出来的超轻且稳定的有机太阳电池的效率达到了5.86%。

光电协进会郭灿辉指出,石墨烯是一种碳的形式,其原子排列成扁平的六边形阵列,具有极隹的电气与机械性能,在物理上具有弹性,并且因为材料容易取得,因此可大幅降低价格。

据科学家表示,在这项工作中,他们不仅使用CVD-聚对二甲苯(parylene)开发了石墨烯的卷对卷转印制程,因此可在更大的面积上实现了更高的导电率,而且同时因为采用聚对二甲苯作为超薄基材来制造一般环境下稳定的有机太阳电池,所以能够提升石墨烯的产品特性,减少缺陷数量。

该小组使用卷对卷转印技术将石墨烯从其原生的铜基板中释放出来。在此过程中,聚对二甲苯层是最常见的用作水分和介电屏障的聚合物之一,它被沉积在以化学气相沉积(CVD)成长的石墨烯/铜箔上。为了在聚合物可挠性基板上转印石墨烯并减少薄膜断裂与撕裂的情况发生,可在石墨烯与可挠性聚合物基板之间采用层压的制程。

科学家表示,在聚对二甲苯层上新形成的石墨烯层被应用到太阳电池的两个电极之一,而另一聚对二甲苯层用来作为装置基板。在可见光下,对於石墨烯膜,电池的透光率约为90%。与基於ITO的最新装置相比,基於石墨烯的太阳电池原型每单位重量的输出功率提高了约36倍。研究人员还说,他们还在透明电极的每单位面积上所使用的材料量为原来的1/200。

關鍵字: 太阳电池  石墨烯  光电协进会 
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